(57)【要約】【課題】被加工部材の加工面に均一で高品質なラッピング加工を行うことができるラッピング装置を提供する。【解決手段】シリンダ機構２６の伸縮によって揺動するラッピングアーム２３によってラッピングペーパｐを回転駆動される被加工部材ｗに押圧してラッピング加工を施すラッピング装置１において、シリンダ機構２６とラッピングアーム２３との間に、ラッピングアーム２３が被加工部材ｗの回転中心から離間する方向に揺動されるに応じてラッピングアーム２３の被加工部材ｗに対する押圧力の増大を抑制するリンク機構２７を設け、ラッピングアーム２３が被加工部材ｗの回転中心から離間する方向に揺動した場合に、ラッピングアーム２３の被加工部材ｗへの押圧力の増加を抑制し、被加工部材ｗの半径方向に突出した部分への過度のラッピング加工を防ぐ。【選択図】  図１
2005007498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ機構の伸縮によって揺動するラッピングアームによりラッピングペーパを回転駆動される被加工部材に押圧してラッピング加工を施すラッピング装置において、
前記シリンダ機構と前記ラッピングアームとの間に介在され、前記ラッピングアームが前記被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動されるに応じて前記ラッピングアームの前記被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構を設けたことを特徴とするラッピング装置。
【請求項２】
回転駆動される被加工部材にラッピングペーパを押圧してラッピング加工を施すラッピング装置において、
前記被加工部材からその被加工部材の径方向外側に所定距離離間して配設された支持部材と、
該支持部材に揺動自在に支持され、前記ラッピングペーパを前記被加工部材に押圧するためのラッピングシューを先端部に有する第１アーム部、及び前記第１アーム部の基端部から前記第１アーム部に交差する方向に向かって延在する第２アーム部を有する略Ｌ字状をなし、前記ラッピングシューが前記被加工部材に対して接近する閉方向及び離間する開方向に揺動可能なラッピングアームと、
該ラッピングアームの第２アーム部の先端部側で伸縮することにより前記ラッピングアームを揺動させるシリンダ機構と、
該シリンダ機構と前記ラッピングアームとの間に介在され、前記ラッピングアームが前記被加工部材の回転中心から離間する開方向に揺動されるに応じて前記ラッピングアームの前記被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構と、を有することを特徴とするラッピング装置。
【請求項３】
前記リンク機構は、
前記第２アーム部の先端部に一端がピン結合され、他端がシリンダ機構にピン結合された第１リンク部材と、
第１リンク部材の中間部に一端がピン結合され、他端が前記支持部材にピン結合された第２リンク部材とを有し、
第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部、第１リンク部材と第２リンク部材とのピン結合部、第２リンク部材と支持部材とのピン結合部が三角形の各頂点に該当する位置に配置され、
前記ラッピングアームの閉方向への揺動により、前記第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び前記第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が伸長される方向でかつ前記第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が広くなる方向に変化し、
前記ラッピングアームの開方向への揺動により、前記第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び前記第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が収縮される方向でかつ前記第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が狭くなる方向に変化する構成を有することを特徴とする請求項２に記載のラッピング装置。
【請求項４】
前記被加工部材を間に介して径方向両側にそれぞれ前記ラッピングアーム、前記シリンダ機構、及び前記リンク機構を配置し、前記被加工部材に対して径方向両側からラッピング加工を施すことを特徴とする請求項３に記載のラッピング装置。
【請求項５】
前記ラッピングペーパを供給するためのラッピングペーパ供給手段と、
前記ラッピングシューにより前記被加工部材に押接されたラッピングペーパを回収するラッピングペーパ回収手段と、
前記ラッピングアームに設けられ、前記ラッピングペーパのラッピングペーパ供給手段側とラッピングペーパ回収手段側とをそれぞれ挟持することにより、前記ラッピングペーパの前記ラッピングシューに対する相対移動を抑制するラッピングペーパロック手段と、
を有することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のラッピング装置。
【請求項６】
前記ラッピングシューは、
前記被加工部材の回転中心軸線に沿って延在する断面円弧形でかつ凸条形状のシュー面を有したシュー本体と、
該シュー本体のシュー面が前記被加工部材の加工面に追従可能に前記シュー本体を前記ラッピングアームにフローティング支持するフローティング支持手段とを有することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のラッピング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用エンジンなどのカムシャフト等の被加工部材にラッピング加工を施すラッピング装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、エンジンのカムシャフトのジャーナル部及びカム面等には、仕上げ加工として、ラッピング装置によるラッピング加工が施されている。この種の被加工部材にラッピング加工を施すラッピング装置は、被加工部材を回転駆動する回転駆動装置と、ラッピングペーパを供給するペーパ供給装置と、シリンダの伸縮によって相対向して開閉するラッピングアームに取り付けられてペーパ供給装置から供給されるラッピングペーパを被加工部材の両側に押圧するラッピングシューを具備するラッピングヘッド装置と、ペーパ供給装置とラッピングヘッド装置の一方のラッピングシューとの間及び他方のラッピングシューとペーパ回収装置との間においてラッピングペーパを挟持するペーパロック装置と、ラッピングシューとペーパロック装置との間でラッピングペーパに張力を付与するテンション付与装置及びペーパ回収装置を有している。
【０００３】
そして、ペーパ供給装置とラッピングヘッド装置の一方のラッピングシューとの間及び他方のラッピングシューとペーパ回収装置との間においてそれぞれラッピングペーパをペーパロック装置により挟持し、かつテンション付与装置により各々のラッピングシューとペーパロック装置との間においてラッピングペーパに張力を付与した状態で、ラッピングヘッド装置のシリンダを伸張してラッピングアームを閉じることによって、ラッピングシューによってラッピングペーパを両側から回転駆動される被加工部材に押圧して被加工部材にラッピング加工を施すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２３７１１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のラッピング装置は、ラッピングアームをシリンダで直接付勢することでラッピングシューとラッピングペーパを被加工部材に押圧する構造を有している。したがって、ラッピングシューがカム面のカムローブにかかることでラッピングアームが開く方向に揺動すると、その分だけシリンダが押し縮められてラッピングアームを付勢する付勢力が増大する。
【０００６】
このため、ラッピングアームの開き方向への移動量に応じて被加工部材に対するラッピングシューの押圧力が増大し、カムローブは、カム面のベースサークルよりも強い押圧力でラップされることとなる。この結果、カム面への押圧力が全周方向に亘って不均一となり、カムローブが過剰にラッピングされるおそれがある。
【０００７】
特に、近年、エンジンの高性能化に伴い、ＤＯＨＣなどのバルブを直接駆動する直接駆動式の動弁機構が採用されており、このような直接駆動式の動弁機構に用いられるカムシャフトは、従来のＳＯＨＣなどのロッカアーム等を介して駆動する動弁機構のカムシャフトよりも、バルブリフト量を多く確保する必要があることから、カムローブの突出高さが高く設定された、いわゆるハイカムとなっている。したがって、従来のラッピング装置では、カム面の周方向に亘る押圧力の不均一化が顕著となり、所定の加工精度を確保することが困難となるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、被加工部材の加工面に均一で高品質なラッピング加工を行うことができるラッピング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるラッピング装置は、シリンダ機構の伸縮によって揺動するラッピングアームによりラッピングペーパを回転駆動される被加工部材に押圧してラッピング加工を施すラッピング装置において、シリンダ機構とラッピングアームとの間に介在され、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する開方向に揺動されるに応じてラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によると、シリンダ機構とラッピングアームとの間に、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動されるに応じてラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構を設けた。これにより、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する開方向に揺動した場合に、ラッピングアームの被加工部材への押圧力の増加を抑制し、被加工部材の半径方向に突出した部分に対する過度のラッピング加工を防ぐことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、回転駆動される被加工部材にラッピングペーパを押圧してラッピング加工を施すラッピング装置において、被加工部材からその被加工部材の径方向外側に所定距離離間して配設された支持部材と、支持部材に揺動自在に支持され、ラッピングペーパを被加工部材に押圧するためのラッピングシューを先端部に有する第１アーム部、及び第１アーム部の基端部から第１アーム部に交差する方向に向かって延在する第２アーム部を有する略Ｌ字状をなし、ラッピングシューが被加工部材に対して接近する閉方向及び離間する開方向に揺動可能なラッピングアームと、ラッピングアームの第２アーム部の先端部側で伸縮することによりラッピングアームを揺動させるシリンダ機構と、シリンダ機構とラッピングアームとの間に介在され、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動されるに応じてラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構とを有することを特徴とする。
【００１２】
この発明によると、ラッピング装置は、回転駆動される被加工部材からその被加工部材の径方向外側に所定距離離間して支持部材を配設し、その支持部材にラッピングアームが揺動自在に支持されている。ラッピングアームは、ラッピングペーパを被加工部材に押圧するためのラッピングシューを先端部に有する第１アーム部と、第１アーム部の基端部から第１アーム部に交差する方向に向かって延在する第２アーム部を有する略Ｌ字状をなしており、ラッピングシューが被加工部材に対して接近する閉方向及び離間する開方向に揺動させることができるように構成されている。
【００１３】
また、ラッピングアームの第２アーム部の先端部側で伸縮することによりラッピングアームを揺動させるシリンダ機構と、シリンダ機構とラッピングアームとの間に介在されてラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動されるに応じてラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構を有している。
【００１４】
したがって、例えば被加工部材が、回転中心から外周面までの径方向の距離が不均一である非円形断面形状を有している場合に、被加工部材の回転により被加工部材の回転中心からの径距離が増大する突起部にラッピングアームがかかり、ラッピングアームが開方向に揺動されても、リンク機構により、ラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制することができる。したがって、突起部への過剰なラッピングを防ぎ、被加工部材に対して常に均一で精密なラッピング加工を施すことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のラッピング装置において、リンク機構が、第２アーム部の先端部に一端がピン結合され、他端がシリンダ機構にピン結合された第１リンク部材と、第１リンク部材の中間部に一端がピン結合され、他端が支持部材にピン結合された第２リンク部材とを有し、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部、第１リンク部材と第２リンク部材とのピン結合部、第２リンク部材と支持部材とのピン結合部が三角形の各頂点に該当する位置に配置され、ラッピングアームの閉方向への揺動により、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が伸長される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が広くなる方向に変化し、ラッピングアームの開方向への揺動により、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が収縮される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が狭くなる方向に変化する構成を有することを特徴とする。
【００１６】
この発明は、上記請求項２にかかる発明のリンク機構を限定したものであり、これによれば、リンク機構は、第２アーム部の先端部に一端がピン結合され、他端がシリンダ機構にピン結合された第１リンク部材と、第１リンク部材の中間部に一端がピン結合され、他端が支持部材にピン結合された第２リンク部材とを有し、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部、第１リンク部材と第２リンク部材とのピン結合部、第２リンク部材と支持部材とのピン結合部が三角形の各頂点に該当する位置に配置されている。
【００１７】
そして、ラッピングアームの開方向への揺動により、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が収縮される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が狭くなる方向に変化し、ラッピングアームの閉方向への揺動により、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が伸長される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が広くなる方向に変化する構成を有する。
【００１８】
これにより、例えば、ラッピングアームが開方向に揺動した場合には、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が収縮される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が狭くなる方向に変化させ、シリンダ機構に入力される反力を小さくすることができる。
【００１９】
また、ラッピングアームが閉方向に揺動した場合には、第２アーム部と第１リンク部材とのピン結合部及び第２リンク部材と支持部材とのピン結合部の間の離間距離が伸長される方向でかつ第１リンク部材と第２リンク部材との挟角が広くなる方向に変化させ、シリンダ機構に入力される反力を大きくすることができる。
【００２０】
したがって、ラッピングアームの開方向への揺動に伴って第１リンク部材からシリンダ機構に入力される反力を軽減することができる。よって、開方向への揺動時におけるラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制でき、被加工部材に対して常に均一で精密なラッピング加工を施すことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のラッピング装置において、被加工部材を間に介して径方向両側にそれぞれラッピングアーム、シリンダ機構、及びリンク機構を配置し、被加工部材に対して径方向両側からラッピング加工を施すことを特徴とする。
【００２２】
この発明によると、被加工部材を間に介して径方向両側にそれぞれラッピングアーム、シリンダ機構、及びリンク機構を配置し、被加工部材に対して径方向両側からラッピング加工を施すので、ラッピングアームによって被加工部材を押圧する力を相殺することができ、ラッピング加工時における被加工部材の歪みを防止できる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載のラッピング装置において、ラッピングペーパを供給するためのラッピングペーパ供給手段と、ラッピングシューにより被加工部材に押接されたラッピングペーパを回収するラッピングペーパ回収手段と、ラッピングアームに設けられ、ラッピングペーパのラッピングペーパ供給手段側とラッピングペーパ回収手段側とをそれぞれ挟持することにより、ラッピングペーパのラッピングシューに対する相対移動を抑制するラッピングペーパロック手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
この発明によると、ラッピングペーパを供給するためのラッピングペーパ供給手段と、ラッピングシューにより被加工部材に押接されたラッピングペーパを回収するラッピングペーパ回収手段を有し、更に、ラッピングアームに設けられてラッピングペーパのラッピングペーパ供給手段側とラッピングペーパ回収手段側とをそれぞれ挟持することにより、ラッピングペーパのラッピングシューに対する相対移動を抑制するラッピングペーパロック手段を有する。
【００２５】
このように、ラッピングペーパロック手段をラッピングアームに設けて、ラッピングペーパのラッピングシューに対する相対移動を抑制するので、従来のようなラッピングペーパを常に一定の張力で引っ張るためのテンション装置を省略することができる。したがって、構成の簡素化を図ることができ、装置全体をコンパクトなものにすることができる。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載のラッピング装置において、ラッピングシューは、被加工部材の回転中心軸線に沿って延在する断面円弧形でかつ凸条形状のシュー面を有したシュー本体と、シュー本体のシュー面が被加工部材の加工面に追従可能にシュー本体をラッピングアームにフローティング支持するフローティング支持手段とを有することを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、ラッピングシューは、被加工部材の回転中心軸線に沿って延在する断面円弧形でかつ凸条形状のシュー面を有したシュー本体と、シュー本体のシュー面が被加工部材の加工面に追従可能にシュー本体をラッピングアームにフローティング支持するフローティング支持手段を有するので、シュー面を被加工部材の外周面に倣わせることができ、ラッピングペーパを加工面に均一に押圧することができる。したがって、加工面を回転中心軸線方向に亘って均等にラッピング加工を施すことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明におけるラッピング装置の一実施例を被加工部材がエンジン用のカムシャフトである場合を例に説明する。図１は、本実施の形態におけるラッピング装置の概要を示す説明図であり、図２〜図４は、ラッピング装置の動作状態を示す説明図である。
【００２９】
図１で符号１は、ラッピング装置である。ラッピング装置１は、床面に設置されたベッド２と、そのベッド２の上部から上方に向かって立設された複数本の支柱３と、各支柱３の上端で略水平に支持された天井板４とにより構成される架台部５を有しており、その架台部５の中央にラッピングヘッド装置６が配置され、左右両側にそれぞれペーパ供給装置７が配置されている。また、特に図示していないが、架台部５には、被加工部材であるカムシャフトｗを回転駆動させる回転駆動手段が設けられており、その回転駆動手段によってカムシャフトｗがラッピングヘッド装置６とベッド２との間でその軸心を前後方向に延在する姿勢状態に支持されている。
【００３０】
ペーパ供給装置７は、ラッピングヘッド装置６のラッピングアーム毎に設けられており、未使用のラッピングペーパｐａが繰り出し自在に巻装されている繰り出しリール（ラッピングペーパ供給手段）１１と、使用済みのラッピングペーパｐｂを巻き取る巻取りリール（ラッピングペーパ回収手段）１２を有し、天井板４の上面に立設された支持ブラケット１３に並列かつ回転可能に支持されている。
【００３１】
この支持ブラケット１３には、巻取りリール１２を所定の回転角度だけ回転させて巻取りリール１２に使用済みのラッピングペーパｐｂを所定長さずつ巻き取るための巻取り用モータ１４と、一定の付勢力で繰り出しリール１１に押接され、繰り出しリール１１からのラッピングペーパｐａの余分な繰り出しを防止するブレーキ板１５が設けられている。
【００３２】
そして、繰り出しリール１１から繰り出されたラッピングペーパｐが天井板４に穿設された開口穴４ａより下方に送られて後述するラッピングヘッド装置６に供給され、再び開口穴４ａより上方に引き出されて巻取りリール１２に巻き取られるように構成されている。
【００３３】
ラッピングヘッド装置６は、回転駆動手段によって支持されたカムシャフトｗの上方位置で、天井板４の下面に上端が固定されて上下方向に延在する支持部材２１を有しており、その支持部材２１の下端には、固定支軸２２を回動支点としてシリンダ機構２６により左右方向に開閉駆動される一対のラッピングアーム２３が設けられている。
【００３４】
ラッピングアーム２３は、支持部材２１の下端から下方に向かって延在する第１アーム部２４と、固定支軸２２から第１アーム部２４に対して略直交する方向に突出する第２アーム部２５とからなる略Ｌ字状を有しており、第２アーム部２５の先端部を上下方向に移動させることによって第１アーム部２４の先端部を左右方向に移動させて、カムシャフトｗの加工面としてのカム面ｗａに接近する閉方向及び離間する開方向に揺動できるように構成されている。
【００３５】
そして、支持部材２１を間に介してその左右両側に所定距離離間した位置には、ラッピングアーム２３を開方向及び閉方向に揺動させるためのシリンダ機構２６がそれぞれ設けられている。各シリンダ機構２６は、天井板４の下面に上端がピン結合されて上下方向に延在するシリンダ本体２６ａと、シリンダ本体２６ａへの圧縮空気の供給制御によりシリンダ本体２６ａの下方位置で伸縮するシリンダロッド２６ｂをそれぞれ有している。
【００３６】
そして、各シリンダ機構２６と、これに対応するラッピングアーム２３との間には、第１アーム部２４がカムシャフトｗから離間する開方向にラッピングアーム２３が揺動されるに応じて、第１アーム部２４がカムシャフトｗを押圧する押圧力の増大を抑制するリンク機構２７がそれぞれ介在されている。
【００３７】
リンク機構２７は、図２〜図４に示すように、第２アーム部２５の先端部に一端がピン結合され、他端がシリンダロッド２６ｂにピン結合された第１リンク部材２８と、第１リンク部材２８の中間部に一端がピン結合され、他端が支持部材２１にピン結合された第２リンク部材２９を有している。
【００３８】
第２アーム部２５と第１リンク部材２８とのピン結合部３０、第１リンク部材２８と第２リンク部材２９とのピン結合部３１、第２リンク部材２９と支持部材２１とのピン結合部３２が三角形の各頂点に該当する位置に配置されており、第２リンク部材２９の支持部材２１へのピン結合部３２と、ラッピングアーム２３の固定支軸２２との間を機胴Ｇとし、第２アーム部２５及び第２リンク部材２９を揺り腕Ｒ、揺り腕Ｑとし、第１リンク部材２８を連節Ｌとした限定連鎖を構成している。
【００３９】
そして、シリンダロッド２６ｂの伸長により、第２アーム部２５と第１リンク部材２８とのピン結合部３０及び第２リンク部材２９と支持部材２１とのピン結合部３２の間の離間距離ｘが収縮される方向でかつ第１リンク部材２８と第２リンク部材２９との挟角θが狭くなる方向に変化してラッピングアーム２３を開方向に揺動させる一方、シリンダロッド２６ｂの収縮により、第２アーム部２５と第１リンク部材２８とのピン結合部３０及び第２リンク部材２９と支持部材２１とのピン結合部３２の間の離間距離ｘが伸長される方向でかつ第１リンク部材２８と第２リンク部材２９との挟角θが広くなる方向に変化してラッピングアーム２３を閉方向に揺動できるように構成されている。
【００４０】
したがって、シリンダ機構２６の付勢力を一定とした場合、図２に示す開位置では、ラッピングアーム２３からカムシャフトｗへの押圧力を小さくでき、図３に示す閉位置では、ラッピングアーム２３からカムシャフトｗへの押圧力を大きくできる。これにより、ラッピングアーム２３の開方向への揺動に伴うカムシャフトｗへの押圧力の増大を抑制でき、突起部としてのカムローブが過剰にラッピングされるのを防止し、カムシャフトｗのカム面ｗａに対して全周に亘って常に均一で精密なラッピング加工を施すことができる。
【００４１】
図５は、第１アーム部２４の先端部付近の分解説明図、図６は、第１アーム部２４の先端部を拡大して示す説明図、図７は、図６のＡ方向矢視図、図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４２】
ラッピングアーム２３の第１アーム部２４には、図５に示すように、ラッピングペーパｐをカムシャフトｗのカム面ｗａに押圧するためのラッピングシュー４０が設けられている。
【００４３】
ラッピングシュー４０は、カムシャフトｗの回転中心軸線に沿って延在する断面円弧形でかつ凸条形状のシュー面４２を有したシュー本体４１と、押圧時にシュー本体４１のシュー面４２がカムシャフトｗのカム面ｗａに倣うようにシュー本体４１をラッピングアーム２３にフローティング支持するフローティング支持手段としての支持ブロック５１とを有している。
【００４４】
シュー本体４１は、図５及び図６に示すように、円柱体の外周面の一部を円柱体の中心よりも径方向外側位置で軸方向に亘って平面状に切り欠き、更にその平面部４４から円柱体の軸中心よりも深くかつ軸方向に亘って溝状に切り欠くことによって形成された、断面が略Ｃ字状のブロック形状を有しており、その外周面に形成されるシュー面４２は円弧形状に湾曲した凸条形状を有する。
【００４５】
シュー本体４１の平面部４４に溝状に切り欠き形成された切欠部４３は、平面部４４に直交する方向でかつ互いに対向する上壁部４３ａと下壁部４３ｂ、及び平面部４４に平行に延在し、支持ブロック５１への取り付け状態で第１アーム部２４の閉側面２４Ａに対向する当接面部４３ｃを有している。
【００４６】
そして、シュー本体４１には、シュー本体４１の軸方向中央位置で軸中心よりも平面部４４側に偏倚した箇所を平面部４４に沿って径方向に貫通する係止穴４５が設けられている。係止穴４５は、図８に点線で示すように、シュー本体４１の軸方向に沿って長穴状に形成されている。
【００４７】
支持ブロック５１は、シュー本体４１の切欠部４３内に嵌合可能な略矩形のブロック形状を有しており、第１アーム部２４の内側面２４Ａに固定される基端部５２と、内側面２４Ａへの固定により第１アーム部２４の長手方向に直交する方向に延在してシュー本体４１の上壁部４３ａ及び下壁部４３ｂにそれぞれ対向する上面部５３及び下面部５４と、第１アーム部２４の長手方向に沿って上面部５３から下面部５４に亘って延在する断面円弧形で凸条形状（かまぼこ型）の揺動支持面部５５を有している。この揺動支持面部５５は、シュー本体４１の切欠部４３内への嵌合により、シュー本体４１の当接面部４３ｃに当接して、シュー本体４１の先端側により近い位置を揺動中心としてシュー本体４１を、シュー本体４１の軸方向両端部が閉側面２４Ａに接近及び離間する方向に揺動自在に支持するように構成されている。
【００４８】
また、支持ブロック５１には、支持ブロック５１の長手方向中央位置を上面部５３から下面部５４に亘って貫通する取付穴５６が設けられており、係止ピン５７が取り付けられている。係止ピン５７は、シュー本体４１が揺動により支持ブロック５１から脱落するのを防止するためのものであり、その両端が支持ブロック５１の上面部５３及び下面部５４からそれぞれ所定高さ突出してシュー本体４１の係止穴４５に係入するように取付穴５６に取り付けられている。
【００４９】
一方、第１アーム部２４には、図５〜図７に示すように、第１アーム部２４の開側から閉側に向かって未使用のラッピングペーパｐａが挿通されるペーパ供給孔３４と、第１アーム部２４の閉側から開側に向かって使用済みのラッピングペーパｐｂが挿通されるペーパ排出孔３５が設けられている。ペーパ供給孔３４とペーパ排出孔３５は、図７に示すように、ラッピングシュー４０を間に介して第１アーム部２４の先端側と基端側に平行に配置され、図６に示すように、シュー面４２の接線方向に沿って連続するように第１アーム部２４の閉側面２４Ａと開側面２４Ｂとの間に亘って貫通形成されている。
【００５０】
したがって、ラッピングペーパｐは、図１に示すように、ペーパ供給装置７の繰り出しリール１１から繰り出され、第１アーム部２４の開方向側に離間した位置でかつ第１アーム部２４の先端部とほぼ同じ高さ位置に設けられている供給用アイドルローラ１６に巻き掛けられ、その供給用アイドルローラ１６でラッピングアーム２３側に折曲されて、ペーパ供給孔３４に挿通されることによって第１アーム部２４の開方向側から閉方向側に供給される。そして、シュー本体４１のシュー面４２に沿って巻き掛けられ、ペーパ排出孔３５に挿通され、第１アーム部２４の閉方向側から開方向側に取り出され、第１アーム部２４の開方向側に離間した位置でかつ第１アーム部２４の先端部とほぼ同じ高さ位置に設けられた排出用アイドルローラ１７に巻き掛けられ、排出用アイドルローラ１７で上方に向かって折曲されて巻取りリール１２まで連続する状態にセットされる。
【００５１】
また、上記構成を有するラッピングアーム２３には、カム面ｗａへの押圧時にラッピングペーパｐのラッピングシュー４０に対する相対移動を抑制するラッピングペーパロック手段６０が設けられている。
【００５２】
ラッピングペーパロック手段６０は、ロックピース６１と、第１ロックアーム６２と、第２ロックアーム６３と、付勢手段６４を有している。
【００５３】
ロックピース６１は、供給側のラッピングペーパｐａの裏面に沿って対向する第１対向面部６１Ａと、排出側のラッピングペーパｐｂの裏面に沿って対向する第２対向面部６１Ｂを有しており、第１対向面部６１Ａと第２対向面部６１Ｂが供給側ラッピングペーパｐａの裏面及び排出側のラッピングペーパｐｂの裏面にそれぞれ接離する方向に揺動自在に支持されている。
【００５４】
第１ロックアーム６２は、第１アーム部２４の先端で開方向に向かって折曲されて延在し、その先端部には供給側のラッピングペーパｐａを間に介してロックピース６１の第１対向面部６１Ａに対向し、ロックピース６１の揺動により第１対向面部６１Ａと協働して供給側のラッピングペーパｐａを挟持可能な第１ローラ６２ａを備えている。
【００５５】
第２ロックアーム６３は、ロックピース６１よりも第１アーム部２４基端側の位置で第１アーム部２４の開側面２４Ｂに沿って延在し、上端部が第１アーム部２４に接近または離間する方向に揺動自在となるように下端部が第１アーム部２４に支持されている。そして、排出側のラッピングペーパｐｂを間に介して第２対向面部６１Ｂに対向し、第２ロックアーム６３の上端部が第１アーム部２４から離間する方向に第２ロックアーム６３を揺動させることによって、第２対向面部６１Ｂとの間に排出側のラッピングペーパｐｂを挟持させる第２ローラ６３ａが設けられている。
【００５６】
付勢手段６４は、第１アーム部２４の基端側に取り付けられており、第２ロックアーム６３の上端部を第１アーム部２４から離間する方向に向かって付勢している。付勢手段６４の付勢力は、ラッピングシュー４０によりラッピングペーパｐをカム面ｗａに押圧してカムシャフトｗを回転駆動手段によって回転させた時にラッピングペーパｐがラッピングシュー４０に対して相対的に移動するのを抑制することができる付勢力であって、ラッピングアーム２３の開位置で排出側のラッピングペーパｐｂを所定長さ巻取ってから閉位置に移動させた場合に、シュー面４２に対するラッピングペーパｐの相対的な移動を許容してシュー面４２に沿うラッピングペーパｐの更新を可能とする付勢力に設定されている。
【００５７】
次に、上記構成を有するラッピング装置１の作動について説明する。
【００５８】
まず最初に、シリンダ機構２６のシリンダロッド２６ｂを伸長させて、図４に示すように、ラッピングアーム２３を開方向に移動させ、カムシャフトｗを図示していない回転駆動手段によって支持し、図に示すラッピング加工位置に配置する。
【００５９】
それから、シリンダ機構２６のシリンダロッド２６ｂを収縮させてラッピングアーム２３を閉方向に移動させ、ラッピングシュー４０によりラッピングペーパｐをカムシャフトｗのカム面ｗａに押圧する（図２及び図３参照）。ここで、カムシャフトｗは、一対のラッピングアーム２３によってクランプされ、径方向両側から所定の押圧力で押圧されるので、押圧力が相殺され、押圧によるカムシャフトｗの歪みを防止できる。
【００６０】
ラッピングアーム２３のラッピングシュー４０によってラッピングペーパｐをカムシャフトｗのカム面ｗａに押圧すると、回転駆動手段によってカムシャフトｗを予め設定された回転速度で回転させ、カム面ｗａにラッピング加工を施す。
【００６１】
ラッピング加工時、カムシャフトｗの回転によりラッピングシュー４０がカム面ｗａのベースサークルからカムローブにかかると、カムノーズまでラッピングアーム２３は開方向に揺動される。ここで、ラッピングアーム２３とシリンダ機構２６との間に介在されたリンク機構２７により、カムシャフトｗへの押圧力の増大が抑制される。したがって、例えばハイカムのようにカムノーズが高いカムシャフトｗであっても、ラッピングペーパｐをカムシャフトｗのカム面ｗａに全周に亘って同様な押圧力で押圧できる。よって、カムローブ及びカムノーズが過剰にラッピングされるのを防止し、カムシャフトｗのカム面ｗａに対して周方向に亘って常に均一で精密なラッピング加工を施すことができる。
【００６２】
また、ラッピングシュー４０は、シュー本体４１のシュー面４２がカムシャフトｗのカム面ｗａに追従するようにシュー本体４１がラッピングアーム２３に、フローティング支持手段としての支持ブロック５１によりフローティング支持されているので、押圧状態でカム面ｗａとシュー面４２とが完全に平行に対向していない場合であっても、シュー面４２をカム面ｗａに倣わせることができ、カムシャフトｗの軸方向に亘って均一な押圧力でシュー面４２をカム面ｗａに押圧することができる。特に、シュー本体４１は、カム面ｗａとシュー面４２との接触部分により近い位置である当接面部４３ｃと揺動支持面部５５との当接部分をフローティング中心として支持ブロック５１に支持されているので、シュー面４２をカム面ｗａに対してより容易かつ迅速に追従させて倣わせることができ、均一で高品質なラッピング加工を施すことができる。
【００６３】
また、ラッピングペーパｐは、シュー面４２上に沿って巻き掛けられた状態でラッピングペーパロック手段６０によってロックされているので、カムシャフトｗの回転に伴い、ラッピングペーパｐとカム面ｗａとの間に大きな摩擦力が生じても、シュー面４２とラッピングペーパｐとの間にズレや滑り等の相対移動を抑制でき、均一で高品質なラッピング加工を施すことができる。また、従来は、ラッピングペーパｐをシュー面４２に押し付けて固定するためにテンション装置を設けてラッピングペーパｐを所定の付勢力で引っ張っていたが、本装置１では、そのようなテンション装置を省略することができ、全体の構成の簡素化を図ることができる。
【００６４】
所定時間カムシャフトｗを回転させてラッピング加工を施すと、カムシャフトｗの回転を停止させて、シリンダ機構２６によりラッピングアーム２３を開方向に移動させ、ラッピングペーパｐをカム面ｗａから離間させる。このラッピングアーム２３の開方向への移動により、図４に示すように、ラッピングペーパロック手段６０と巻取りリール１２との間の排出側のラッピングペーパｐｂにたるみが発生する。
【００６５】
ここで、ペーパ供給装置７の巻取り用モータ１４を駆動して巻取りリール１２を所定回転角度だけ回転させ、排出側のラッピングペーパｐｂのたるみ分から所定長さ分だけ巻取りリール１２に巻き取る。
【００６６】
そして、次にラッピング加工を施すべきカムシャフトｗを回転駆動手段に支持させ、ラッピング加工位置に配置し、ラッピングペーパｐをカム面ｗａに押圧すべく、ラッピングアーム２３を閉方向に移動させる。
【００６７】
かかる状態でラッピングアーム２３を閉方向に移動させると、排出側のラッピングペーパｐｂが巻取りリール１２に巻き取られた分だけ短くなっているので、ラッピングペーパロック手段６０によるラッピングペーパｐの挟持力に抗して、供給側のラッピングペーパｐａが第１アーム部２４側に引き寄せられ、ペーパ供給装置７の繰り出しリール１１からラッピングペーパｐａが引き出される。したがって、ラッピングシュー４０のシュー面４２上に未使用のラッピングペーパｐａの部位が供給される。そして、その新しいラッピングペーパｐａの部位をカム面ｗａに押圧することができる。
【００６８】
ラッピングペーパｐａがカムシャフトｗのカム面ｗａに押圧されると、回転駆動手段によりカムシャフトｗを回転させ、そのカムシャフトｗにラッピング加工を施す。以下、同様の工程を繰り返すことにより、順次新たなカムシャフトｗのカム面ｗａに均一で高品質なラッピング加工を施すことができる。
【００６９】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、一対のラッピングアーム２３によってカムシャフトｗを両側から押圧する場合を例に説明したが、１本のラッピングアーム２３により片側からのみ押圧する構成としてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るラッピング装置によれば、シリンダ機構とラッピングアームとの間に、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動されるに応じてラッピングアームの被加工部材に対する押圧力の増大を抑制するリンク機構を設けたので、ラッピングアームが被加工部材の回転中心から離間する方向に揺動した場合に、ラッピングアームの被加工部材への押圧力の増加を抑制し、被加工部材の半径方向に突出した部分への過度のラッピング加工を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態におけるラッピング装置の全体図である。
【図２】ラッピング装置の動作状態説明図である。
【図３】ラッピング装置の動作状態説明図である。
【図４】ラッピング装置の動作状態説明図である。
【図５】第１アーム部の先端部付近の分解説明図である。
【図６】第１アーム部の先端部を拡大して示す説明図である。
【図７】図６のＡ方向矢視図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１  ラッピング装置
６  ラッピングヘッド装置
７  ペーパ供給装置
１１  繰り出しリール（ラッピングペーパ供給手段）
１２  巻取りリール（ラッピングペーパ回収手段）
１３  支持ブラケット
１４  巻取り用モータ
１５  ブレーキ板
２１  支持部材
２２  固定支軸
２３  ラッピングアーム
２４  第１アーム部
２５  第２アーム部
２６  シリンダ機構
２７  リンク機構
２８  第１リンク部材
２９  第２リンク部材
３４  ペーパ供給孔
３５  ペーパ排出孔
４０  ラッピングシュー
４１  シュー本体
４２  シュー面
４３  切欠部
４３ｃ  当接面部
４５  係止穴
５１  支持ブロック（フローティング支持手段）
５５  揺動支持面部
６０  ラッピングペーパロック手段
６１  ロックピース
６２  第１ロックアーム
６３  第２ロックアーム
６４  付勢手段
ｗ  カムシャフト（被加工部材）
ｗａ  カム面（加工面）
ｐ  ラッピングペーパ
【図１】
2005007498.tif 000003
【図２】
2005007498.tif 000004
【図３】
2005007498.tif 000005
【図４】
2005007498.tif 000006
【図５】
2005007498.tif 000007
【図６】
2005007498.tif 000008
【図７】
2005007498.tif 000009
【図８】
2005007498.tif 000010